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Articles by Satoko Hattori in JoVE
JoVE Neuroscience
T-labirinto alternanza forzata e sinistra-destra Attività discriminazione per la Valutazione di lavoro e la memoria di riferimento nel Mice
1Division of Systems Medical Science, Institute for Comprehensive Medical Science, Fujita Health University, 2Japan Science and Technology Agency, Core Research for Evolutionary Science and Technology (CREST), 3Center for Genetic Analysis of Behavior, National Institute for Physiological Sciences, National Institutes of Natural Sciences
Questo articolo presenta un protocollo di T-labirinto test utilizzando un apparecchio modificato automatizzato per la valutazione delle funzioni di apprendimento e di memoria nei topi.
Other articles by Satoko Hattori on PubMed
Carrellata Di Una Corrente Di Potassio Transitoria è Attribuibile Ai Cambiamenti Nella Dipendenza Di Tensione Del Canale
Molte correnti ioniche subiscono significativa carrellata durante la registrazione di tutta la cellula. Anche se fatiscente è un artefatto associato al metodo di registrazione, studiando il meccanismo di avvitatura possa portare a meccanismi di comprensione che regolano le funzioni del canale in condizioni fisiologiche. I meccanismi di degrado, tuttavia, rimangano oscuri per molti canali. Qui abbiamo studiato il meccanismo per la carrellata di un K(+) di tipo corrente in interneurons colinergici mouse striatali. L'Interneurone espresso un componente importante di corrente di tipo che hanno esibito carrellata significativa durante la registrazione di tutta la cellula. Quando la corrente è stata valutata con una dove altamente hyperpolarized (-140 mV), tuttavia, l'avvitatura fu praticamente completamente soppressa, suggerendo che dipendono dalla tensione. Stima di dipendenza tensione canale ha rivelato che sia attivazione ed inattivazione curve spostato verso potenziali hyperpolarized durante l'avvitatura. Il cambiamento fu repressa da ATP intracellulare, ma è stato influenzato da inibitori della fosfatasi né dai reagenti antiossidanti. Il graduale spostamento della curva di inattivazione verso potenziali negativi sarebbe fare dell'azienda potenziale inattivare progressivamente il canale, con conseguente perdita apparente di attività dei canali. I nostri risultati così forniscono una spiegazione biofisica per riduzione di attività di tipo corrente. .
Relazione Quantitativa Tra MRNA Di Kv4.2 E Di Tipo K + Corrente Nel Ratto Striatali Colinergici Interneurons Durante Lo Sviluppo
Densità di canale è un fattore fondamentale nel determinare il firing neuronale e principalmente è regolato durante lo sviluppo attraverso la regolazione trascrizionale e traslazionale. In ratti adulti, interneurons colinergici striatal hanno una corrente di tipo prominente e co-express Kv4.1 e Kv4.2 mRNAs. Ci sono prove che Kv4.2 un ruolo primario nella produzione corrente nei neuroni adulti. Il contributo di Kv4.2 e Kv4.1 per la corrente di tipo nei interneurons colinergici durante lo sviluppo, tuttavia, non è noto. Qui, tramite registrazione di patch-clamp e semi-quantitativa a cella singola inversa trascrizione-polimerasi chain reaction (RT-PCR) tecniche, abbiamo esaminato lo sviluppo postnatale di tipo corrente e l'espressione di Kv4.2 e Kv4.1 in interneurons colinergici ratto striatali. Di tipo corrente era rilevabile alla nascita, e l'ampiezza è stata regolata in su con l'età, raggiungendo un altopiano a circa 3 settimana dopo la nascita. A tutti l'età, l'attuale inattivato con due costanti di tempo: uno che vanno da 15 a 27 ms e l'altro che vanno da 99 a 142 MS Kv4.2 mRNA era rilevabile alla nascita, e il livello di espressione aumenta esponenzialmente con l'età, raggiungendo un plateau di 3 wk postnatale. Al contrario, Kv4.1 mRNA non era rilevabile durante la prima settimana dopo la nascita, e il livello di espressione non ha mostrato una chiara tendenza con l'età. Presi insieme, i nostri risultati suggeriscono che il Kv4.2 Gioca un ruolo essenziale nella produzione di corrente di tipo in interneurons colinergici striatal durante l'intero corso di sviluppo postnatale.
Nigral GABAergic Inibizione Su Neuroni Colinergici Nel Nucleo Tegmentale Pedunculopontine Ratto
Abbiamo studiato, nel mesencefalo parasagittal fetta preparazione di ratti Wistar (postnatale giorno 9-17), l'inibizione sinaptica dei neuroni nel nucleo tegmentale pedunculopontine (PPN), che fu mediata dall'acido gamma (gamma) - amino - butirrico (GABA). Registrazione di cellule intere patch-clamp è stato utilizzato, in combinazione con una tecnica di amplificazione a cella singola trascrizione inversa-polimerasi reazione a catena, per registrare i potenziali sinaptici e per identificare il fenotipo del neurone PPN registrato. In presenza di antagonisti dei recettori glutammato ionotropici 6-ciano-2, 3-dihydroxy-7-nitro-quinoxaline-2, 3, dione e l'acido dl-2-ammino-5-phosphonovaleric, singoli stimoli elettrici applicati alla substantia nigra pars reticulata (SNr), uno dei nuclei output dei gangli della base. Stimolazione del SNr evocata potenziali postsinaptici inibitori (IPSPs) nel 73 dei 104 neuroni nella PPN. Il IPSPs furono abolite con un antagonista del recettore GABAA, bicuculline. Correnti postsinaptiche inibitorie dei neuroni sono state invertite in polarità a circa-93.5 mV, che era vicino al valore di equilibrio potenziale per gli ioni cloruro di-88.4 mV. Reazioni a catena a cella singola trascrizione inversa-polimerasi ha rivelato che circa il 30% (9/32) della PPN neuroni che ha ricevuto l'inibizione dal SNr espresso livelli rilevabili di colina acetiltransferasi mRNA. Questi risultati mostrano che uscita dal SNr regola l'attività dei neuroni colinergici del PPN attraverso i recettori GABAA.
Ambienti Arricchiti Influiscono Sul Comportamento Correlati a Depressione in Topi Adulti E La Sopravvivenza Delle Cellule Neonatale Nel Loro Hippocampi
Depressione maggiore è un disturbo mentale altamente prevalente e fattori ambientali sono stati fortemente implicati nella sua fisiopatologia. Studi clinici hanno dimostrato che lo stress o la depressione può portare ad atrofia e cella perdita nell'ippocampo. Studi di modelli animali di depressione hanno suggerito che ridotta neurogenesi nell'adulto ippocampo potrebbe contribuire a tali cambiamenti strutturali e per il comportamento di questi animali. D'altra parte, aumentata della neurogenesi ippocampale può essere indotta dalla somministrazione di antidepressivi o sequestro elettroconvulsivante, suggerendo che aumentata della neurogenesi potrebbe essere correlata al trattamento della depressione. Così, un ambiente arricchito (EE), che migliora anche la neurogenesi, dovrebbe avere effetti terapeutici sui comportamenti correlati a depressione. Per studiare gli effetti di un EE durante l'età adulta su questi comportamenti, abbiamo sottoposto topi adulti alloggiati in un EE per cinque settimane di prove comportamentali. In una prova di campo aperto, topi EE esposto una diminuzione della distanza percorsa e un aumento della quantità di tempo trascorso nel centro. La risposta di startle è stato minore nei topi EE rispetto a topi di controllo. Topi EE ha mostrato anche tempo di immobilità ridotti in un test di nuoto forzato. Il tempo di immobilità nei topi EE era approssimativamente metà quello osservato nei topi trattati con un antidepressivo triciclico imipramina. Nella nostra condizione sperimentale, maggiore sopravvivenza delle cellule neonatale è stato osservato nei topi EE da 5-bromo-2'--deoxyuridine (BrdU) etichettati immunoistochimica. Doppia colorazione di BrdU e un marcatore di neuroni maturi, NeuN, ha rivelato che la maggior parte delle cellule era i neuroni. I nostri risultati suggeriscono che EE, che ha migliorato la sopravvivenza dei neuroni neonati, Mostra effetti benefici sulla disperazione comportamentale e assuefazione a un ambiente di romanzo.
Fatturato Elevato Della Dopamina Nel Cervello Dei Topi Di Sandy
Schizofrenia è una malattia mentale cronica e pazienti con questa malattia mostrano sintomi positivi e negativi, disfunzione cognitiva e deficit nell'elaborazione delle emozioni. Da studi precedenti, i neuroni dopaminergici sono ritenuti legate ai sintomi schizofrenici. Dbndd1 (DTNBP1: dystrobrevin binding protein 1) gene è un gene di suscettibilità per la schizofrenia, ma il coinvolgimento di questo gene nel tono dopaminergico rimane sconosciuto. In questo libro, abbiamo studiato regionale contenuto di dopamina e il suo metabolita nel topo Sandy (Sdy) che non esprime proteine DBNDD1. Il cervello di Sdy e wild-type (WT) topi sono stato sezionato in dieci regioni e dopamina (DA) e Acido omovanilico (HVA) in ogni regione sono stati determinati. DA contenuti erano significativamente inferiori nella corteccia, ippocampo e ipotalamo di Sdy topi topi WT, mentre contenuto HVA ha mostrato differenze tra i ceppi. Analisi Western blot ha rivelato che c'erano differenze nella quantità di tirosina idrossilasi (TH) nel mesencefalo (MB) di entrambi i ceppi. I rapporti di DA-HVA, che è un indice del fatturato DA, erano più elevati nella corteccia e dell'ippocampo, ma non nell'ipotalamo. Questi dati dimostrano che è stato aumentato DA fatturato nelle regioni specifiche del cervello del mouse Sdy, e il mouse Sdy è un animale possibile candidato utile per studiare il meccanismo patogeno della schizofrenia.
Anomalie Comportamentali E Riduzioni Di Dopamina in Topi Mutanti Sdy Con Una Delezione Nel Dtnbp1, Un Gene Di Suscettibilità Per La Schizofrenia
Suscettibilità genetica gioca un ruolo importante nella patogenesi della schizofrenia. Prova genetica per un'associazione tra il gene DBNDD1-1 (DTNBP1: dystrobrevin binding protein 1) e schizofrenia è stata ripetutamente segnalata in varie popolazioni in tutto il mondo. Così, abbiamo eseguito analisi comportamentale su topi omozigoti sandy (sdy), che mancano di DBNDD1-1 a causa di una delezione del gene Dtnbp1. I nostri risultati hanno mostrato che topi sdy erano meno attivi e speso meno tempo al centro di un apparato di campo aperto. Coerente con l'osservazione di quest'ultimo, sdy topi anche visualizzato prove accresciuta ansia-come risposta e deficit nell'interazione sociale. Rispetto ai topi wild-type, sdy topi visualizzato abbassare i livelli di dopamina, ma non il glutammato, nella corteccia cerebrale, ippocampo e dell'ipotalamo. Questi risultati indicano che topi sdy visualizzare un certo numero di anomalie comportamentali associati con la schizofrenia e suggeriscono che queste anomalie possono essere mediate da riduzioni nella trasmissione della dopamina proencefalo.
Ridotta Ritenzione Di Memoria a Lungo Termine E La Memoria Di Lavoro in Topi Mutanti Sdy Con Una Delezione Nel Dtnbp1, Un Gene Di Suscettibilità Per La Schizofrenia
Schizofrenia è una malattia genetica complessa causata da molteplici fattori genetici e ambientali. La proteina dystrobrevin-1 (DTNBP1: DBNDD1-1) gene è un gene maggiore suscettibilità per la schizofrenia. Variazioni genetiche in DTNBP1 sono associati con le funzioni cognitive, funzione memoria e capacità cognitiva generale e caratteristiche cliniche dei pazienti con schizofrenia sintomi negativi e declino cognitivo. Poiché la ridotta espressione di DBNDD1-1 è stata osservata nei cervelli post-mortem di pazienti con schizofrenia, il topo di sandy (sdy), che ha una delezione del gene Dtnbp1 ed non esprime proteine DBNDD1-1, potrebbe essere un modello animale di schizofrenia. Per risolvere questo problema, abbiamo svolto un'analisi completa del comportamento del mouse sdy in questo studio.
Anomalie Nella Struttura Del Cervello E Comportamento in Topi Mutanti GSK-3
Glicogeno sintasi chinasi-3 (GSK-3) è un'ampiamente espresso ed altamente conservato serina/treonina chinasi di proteina codificata da due geni che generano due proteine correlate: GSK-3alfa e GSK-3 β. Topi privi di un gene funzionale di GSK-3 sono stati progettati nel nostro laboratorio; sono vitali e visualizzare la sensibilità all'insulina. In questo studio, noi abbiamo caratterizzato funzioni cerebrali di GSK-3alfa KO topi utilizzando una batteria ben consolidata di test comportamentali insieme analisi neurochimica e neuroanatomiche.
Fosforilazione Della Tirosina NMDAR2B Regola L'ansia-come Il Comportamento E L'espressione Di CRF Nell'amigdala
Disturbi d'ansia sono una classe altamente invalidante e prevalente dei disturbi psichiatrici. C'è crescente evidenza che il sistema del glutammato nella patofisiologia e trattamento di disturbi d'ansia, sebbene il meccanismo molecolare con cui il sistema del glutammato regola l'ansia-come il comportamento rimane poco chiaro.
Aliquota Ridotta Differenziazione Neurale Nel Giro Dentato Di Adult DBNDD1 Null (sabbiosa) Del Mouse
Variazioni genetiche nel gene che codifica per DBNDD1 è sempre stato associato con la schizofrenia e disturbo bipolare, anche se poco si sa circa le funzioni neurali effettuate da DBNDD1. Per ottenere qualche informazione in questo settore, abbiamo approfittato del mouse DBNDD1-null prontamente disponibile sabbioso (sdy-/-) e ha studiato la neurogenesi ippocampale utilizzando timidina analogico bromodeoxuridine (BrdU). Differenze significative sono state trovate nella proliferazione (4 ore) o sopravvivenza (1, 4 e 8 settimane dopo l'ultima iniezione di BrdU) dei progenitori nelle regioni subgranular del giro dentato tra sdy-/- e sdy + + topi (di controllo). Tuttavia, 4 settimane dopo l'ultima iniezione di BrdU, è stata osservata una significativa riduzione nel rapporto di differenziazione neuronale in sdy-/-quando paragonato a quello di sdy + + (sdy + + = 87.0 ± 5,3% vs sdy-/-= 71,3 ± 8,3%, p = 0.01). Questi risultati suggeriscono che DBNDD1 un ruolo durante il processo di differenziazione nell'adulto neurogenesi ippocampale e che il suo deficit possa influenzare negativamente il neurogenesi funzioni quali la cognizione e l'umore.
Positrone in Vivo Emissione Tomografiche Imaging Di Gliale Risposte Alle Patologie Amiloide Beta E Tau in Modelli Murini Di Malattia Di Alzheimer E Disturbi Correlati
Patologie di base della malattia di Alzheimer (AD) sono peptidi β-amiloide aggregati (Aβ) e tau, e quest'ultimo è anche caratteristico di diversi neurodegenerative tauopatie. Queste lesioni amiloide provocano attivazione della microglia e recenti tecnologie di neuroimaging hanno permesso la visualizzazione di questa risposta nel cervello vivente usando radioligands per la proteina periferici benzodiazepina recettore noto anche come il 18 kDa translocator (TSPO). Qui, abbiamo chiarito contributi di Aβ e depositi tau in vivo TSPO segnali all'inseguimento di significato meccanicistico e diagnostica di imaging TSPO d.c. e altre tauopatie. Un nuovo anticorpo umano TSPO rivelato induzione della TSPO-positivi microgliosis da fibrille di tau nel cervello Taupatie. Emersione del TSPO segnali prima occorrenza dell'amiloidosi di tau cervello atrofia e thioflavin-S-positivi anche è stato dimostrato in vita topi transgenici mutanti tau di tomografia ad emissione di positroni (PET) con due classi di TSPO radioligands, [(11) C] AC-5216 e [(18) F] fluoroethoxy-DAA1106. Nel frattempo, solo modesta elevazione TSPO è stato osservato nei topi anziani modellazione a deposizione di placche Aβ, nonostante il legame in vivo in particolare rafforzato dell'amiloide Shorten, [(11) C] Pittsburgh Compound-B, a placche. In questi animali, [(11) C] AC-5216 ha reso migliori TSPO contrasti rispetto [(18) F] fluoroethoxy-DAA1106, sostenere la possibilità di catturare i prime neurotossicità con sonde TSPO ad alte prestazioni. Inoltre, una riga aggiuntiva di topi modellazione intraneuronali accumulo Aβ visualizzato elevati TSPO segnali seguito notevole perdita neuronale, a differenza della TSPO upregulation annunciatrice di morte neuronale massiccia nei topi modello Taupatie. I nostri dati confermano l'utilità dell'imaging TSPO-PET come un biomarker per tossicità tau-attivato e come un complemento di amiloide scansioni per la valutazione diagnostica di tauopatie con e senza patologie Aβ.
Dominanza Emisferica Destra Della Memoria Spaziale Nei Topi "split Brain"
Sinistra-destra asimmetria della funzione del cervello umano è stato conosciuto per un secolo, anche se gran parte delle basi molecolari e cellulari della lateralità del cervello rimane per essere sfuggente. Studi recenti suggeriscono che ippocampale CA3-CA1 sinapsi eccitatorie sono disposti asimmetricamente, tuttavia, l'implicazione funzionale i circuiti asimmetrica non è stato studiato a livello comportamentale. Al fine di affrontare l'asimmetria sinistra-destra della funzione ippocampale nei topi inducendoli, abbiamo analizzato le prestazioni del "Brain" topi nel labirinto di Barnes. I topi "Brain" ha ricevuto la commissura ippocampale ventrale e corpo calloso transezione oltre alla privazione di input visivi da un occhio. In tali topi, l'ippocampo nel lato della privazione visiva riceve input sensoriali-driven. Migliorare le prestazioni di attività spaziale è stato raggiunto dai topi che sono stati costretti a utilizzare l'ippocampo destro rispetto a quelli che sono stati costretti a utilizzare l'ippocampo sinistro. Nel labirinto spaziale di due a scelta, utilizzo forzato di ippocampo sinistro ha comportato una performance paragonabile alla controparte destra, suggerendo che entrambi gli emisferi hippocampal sono in grado di condurre l'apprendimento spaziale. Pertanto, i risultati ottenuti dal labirinto di Barnes suggeriscono che l'uso dell'ippocampo destro migliora l'accuratezza della memoria spaziale. Esecuzione di compiti non spaziale ancora ippocampo-dipendente (ad esempio la paura condizionata) non è stato influenzato dalla lateralità dell'ippocampo. © 2010 Wiley periodici, Inc.
